CN112943393A - 一种地热能热化学和压缩空气复合储能系统及其运行方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种地热能热化学和压缩空气复合储能系统及其运行方法，系统中：干热岩甲醇裂解系统设置在干热岩层，空气压缩机组、地下储气室和透平发电机组依次连通，透平发电机组连接有空气回热器；干热岩甲醇裂解系统连通裂解气压缩机组，裂解气压缩机组前设置前置冷却器，裂解气压缩机组连通储气罐，储气罐、裂解气回热器和合成甲醇反应器依次连通，合成甲醇反应器的出口依次连通换热器、空气回热器、冷却器、闪蒸器和储液罐，闪蒸器的气体出口连通回热器的介质入口，储液罐的出口连通干热岩甲醇裂解系统；通过甲醇裂解的正向吸热反应提取地热能，并通过逆向放热反应释放热能为高压气体补热，克服燃料消耗量较大和地热能提取时换热损失较大的问题。

Description

一种地热能热化学和压缩空气复合储能系统及其运行方法
技术领域
本发明属于压缩空气储能领域，具体涉及一种地热能热化学和压缩空气复合储能系统及其运行方法。
背景技术
为保证能源安全以及缓解日益凸显的环境污染问题，近年来大力发展以风能和太阳能为代表的新能源。风能和太阳能具有随机性和波动性，给电网的安全稳定运行带来了巨大挑战。储能技术能够有效解决这一问题，而压缩空气储能系统作为最有前景的物理储能技术之一，是当前研究的热点。
压缩空气储能系统释能过程中高压空气补热问题是当前亟待解决的问题之一。常规的补热方式已被广泛研究，尽管已经取得大量的研究成果，但存在依赖化石燃料、系统效率低等问题，不能满足工程应用的实际需求。而地热能作为一种清洁能源，具有无排放无污染等优点，并且具有较高的稳定性。若提取地热能为压缩空气储能系统补热，就能够减小系统对燃料的依赖性。
常规的地热能提取主要是利用水和二氧化碳等为介质，以热能的形式提取地热能。由于流体工质和壁面对流换热系数较高导致换热损失较大，尽管设置有绝热段，但其换热损失仍然无法避免。若以化学能的形式提取地热能，能够从原理上解决换热损失较大的问题，提高地热能的利用率。
发明内容
为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种地热能热化学和压缩空气复合储能系统及其运行方法，以干热岩为热源为甲醇裂解的正向吸热反应供热、以甲醇合成的逆向放热反应为高压空气补热的压缩空气储能和热化学储能复合系统，通过甲醇裂解的正向吸热反应提取地热能，并通过逆向放热反应释放热能为高压气体补热，替代燃料燃烧，克服压缩空气储能系统现有技术中存在的释能发电过程中燃料消耗量较大、地热能提取过程中换热损失较大的问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种地热能热化学和压缩空气复合储能系统，包括空气压缩机组、地下储气室、储液罐、干热岩甲醇裂解系统、裂解气压缩机组、储气罐和透平发电机组；干热岩甲醇裂解系统设置在干热岩层，空气压缩机组的出气口连接地下储气室的入口，地下储气室的出气口连通透平发电机组的工质入口，地下储气室的出气口至透平发电机组的工质入口的管路上设置空气回热器和换热器，透平发电机组的工质出口连通空气回热器的工质入口；干热岩甲醇裂解系统连通裂解气压缩机组的气体入口，裂解气压缩机组的入口处设置前置冷却器，裂解气压缩机组的气体出口连通储气罐的入口，储气罐的出口连通裂解气回热器的介质入口，裂解气回热器的介质出口连通合成甲醇反应器，合成甲醇反应器的出口依次连通换热器和裂解气回热器工质入口，裂解气回热器的工质出口连通冷却器的介质入口，冷却器的介质出口连通闪蒸器的入口，闪蒸器的气体出口连通裂解气回热器的介质入口，闪蒸器的液体出口连通储液罐，储液罐的出口连通干热岩甲醇裂解系统的介质入口。
空气压缩机组包括第一级空气压缩机和第二级空气压缩机，第一级空气压缩机的出口连通空气中冷器的进气口，空气中冷器的出气口连通第二级空气压缩机进气口，第二级空气压缩机的出气口连通空气后冷器的进气口，空气后冷器的出气口连通地下储气室的进气口；空气中冷器和空气后冷器的冷却介质均为水。
透平发电机组包括第一级膨胀机和第二级膨胀机，地下储气室的出气口连通空气回热器的空气入口，空气回热器的空气出口连通换热器的空气入口，换热器的空气出口连通第一级膨胀机和第二级膨胀机的工质入口，换热器的工质入口连通合成甲醇反应器的出口，换热器工质出口连通裂解气回热器的工质入口。
裂解气压缩机组包括第一级裂解气压缩机、第二级裂解气压缩机、裂解气中冷器和裂解气后冷器，第一级裂解气压缩机的出口连通裂解气中冷器的进气口，裂解气中冷器的出气口连通第二级裂解气压缩机的进气口，第二级裂解气压缩机的出气口连通储气罐的进气口，裂解气中冷器和裂解气后冷器的冷却介质均为水。
干热岩甲醇裂解系统包括依次连通的入口井、水平井和出口井，入口井上部的直径大于入口井下部的直径，入口井上下两段之间设置入口井底部井盖，入口井的底部设置有节流阀，水平井中间隔设置催化剂床，入口井的入口通过管道连通储液罐的出口，出口井的出口通过出气管道连通前置冷却器的进气口，前置冷却器的冷却工质为水。
催化剂床中的催化剂采用Cu-Zn催化剂颗粒，多孔材料γ-Al2O3作为催化剂载体，催化剂床采用金属管包裹。
透平发电机组的电能输出端连接空气压缩机组和裂解气压缩机组的电能输入端。
地下储气室的出气口设置节流阀、储液罐的液体出口设置节流阀。
基于本发明所述热化学储能和压缩空气储能复合系统的运行方法，过程如下：
(1)储能阶段，空气进入空气压缩机组压缩存储能量，空气在压缩过程中与产生的热量与冷水交换；甲醇液体在干热岩甲醇裂解系统中产生裂解气，裂解气冷却换热后进入裂解气压缩机组压缩，裂解气压缩过程中产生的热量与冷水交换；
(2)储气阶段，压缩后的空气进入地下储气室存储，储能压缩后的裂解气进入储气罐存储；
(3)释能阶段，高压空气经空气回热器和换热器换热升温后进入透平发电机组膨胀发电，做功后的空气再进入空气回热器预热高压空气；高压裂解气经过裂解气回热器预热后进入反应器合成甲醇放热使自身温度升高，再进入换热器与空气换热后进入裂解气回热器预热高压裂解气，之后进入冷却器冷却，进入闪蒸器分离出液态甲醇，液态甲醇进入储液罐存储，剩余气体与储气罐中的气体混合进入循环反应。
本发明所述系统的运行方法，具体过程如下：
储能阶段，空气流入第一级空气压缩机被压缩，后流入空气中冷器进行冷却并产生热水进行供热；再流入第二级空气压缩机进行压缩，流入空气后冷器进行冷却并产生热水，最后流入地下储气室，甲醇液体首先在干热岩甲醇裂解系统中产生裂解气，进入前置冷却器进行冷却，然后流入第一级裂解气压缩机被压缩，流入裂解气中冷器进行冷却并产生热水；再流入第二级裂解气压缩机进行压缩，流入裂解气后冷器进行冷却并产生热水，最后流入储气罐；
储气阶段，高压空气在地下储气室中进行储存，高压裂解气在储气罐中进行储存；
释能阶段，高压空气首先经节流后进入空气回热器，利用第二级膨胀机排气进行预热，然后进入换热器进一步加热，再进入第一级膨胀机膨胀做功；后再次进入换热器吸热，进入第二级膨胀机膨胀做功，最后经过空气回热器换热后排入大气，高压裂解气经过节流后进入裂解气回热器进行预热，再进入反应器合成甲醇放热使自身温度升高；然后进入换热器加热高压空气，再进入裂解气回热器预热反应器入口气体；然后经过冷却器冷却，进入闪蒸器分离出液态甲醇，并进入储液罐储存；剩余气体则与储气罐出口气体混合进行循环反应。
与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明所述系统与传统压缩空气储能系统相比，能够不消耗化石燃料独立运行，也不产生任何排放；本系统以甲醇裂解的反应通过化学能的形式提取地热能，从原理上避免了传热损失，此外，产生的裂解气可以长期储存，几乎没有损耗，干热岩甲醇裂解系统的结构简单；储能过程通过压缩机组消耗电能，通过干热岩甲醇裂解系统提取地热能，储存压力能和化学能；在释能过程中，高压空气经过透平发电机组做功后，进入空气回热器预热高压空气；通过甲醇合成的放热反应将化学能转化为高品位热量，并为高压空气补热；储能部分和释能部分相对独立，释能过程则无需压缩机组和干热岩甲醇裂解系统运行，仅需地下储气室提供高压空气，储气罐提供高压裂解气，通过甲醇合成的放热反应为高压空气补热，将压力能和化学能转化为电能。
进一步的，通过在干热岩甲醇裂解系统节流阀降低液态甲醇压力使甲醇汽化，入口井上部的直径大于入口井下部的直径，能通过控制入口井液柱高度将甲醇液柱压力控制在较低的范围内，具有较高的可靠性。
进一步的，催化剂床分段设置，能够使气体充分吸热，保证甲醇裂解反应在较高的温度下进行，提高甲醇转化率。
进一步的，本发明所述系统在空气压缩机组、裂解气压缩机组以及释能部分设置冷却器和多个换热器，空气压缩机组、裂解气压缩机组以及释能部分运行过程中产生热量通过冷水回收，产生大量的热水，能用来供热。
进一步的，透平发电机组生产的电能还能补充空气压缩机组和裂解气压缩机组的电能。
本发明所述系统在运行过程中，储能过程和释能过程均产生大量热水，能够提供稳定供热；这部分能量品味较低，但能用于供热，而在储能过程中高品位热量通过化学能的形式进行储存在裂解气中，在释能过程中又通过甲醇合成的放热反应将化学能转化为高品位热量，并为高压空气补热，高压空气通过回热的方式实现热量分级利用，为不同温度的工质加热，提高能量利用率，裂解气通过回热的方式保证反应的持续进行。
附图说明
图1是一种可实施的地热能热化学和压缩空气复合储能系统。
图2是一种可实施的干热岩甲醇裂解系统简图。
其中：1、第一级空气压缩机；2、第二级空气压缩机；3、空气中冷器；4、空气后冷器；5、地下储气室；6、储液罐；7、干热岩甲醇裂解系统；8、第一级裂解气压缩机；9、第二级裂解气压缩机；10、前置冷却器；11、裂解气中冷器；12、裂解气后冷器；13、储气室；14、第一级膨胀机；15、第二级膨胀机；16、空气回热器；17、换热器；18、裂解气回热器；19、冷却器；20、合成甲醇反应器；21、闪蒸器。22、进气管道；23、入口井顶部井盖；24、入口井顶部法兰；25、入口井；26、入口井底部法兰；27、入口井底部井盖；28、节流阀；29、催化剂；30、水平井；31、出口井；32、出口井法兰；33、出口井井盖；34、出气管道。
具体实施方式
如图1所示，一种地热能热化学和压缩空气复合储能系统，包括空气压缩机组、地下储气室5、储液罐6、干热岩甲醇裂解系统7、裂解气压缩机组、储气罐13和透平发电机组；干热岩甲醇裂解系统7设置在干热岩层，空气压缩机组的出气口连接地下储气室的入口，地下储气室5的出气口连通透平发电机组的工质入口，地下储气室5的出气口至透平发电机组的工质入口的管路上设置空气回热器16和换热器17，透平发电机组的工质出口连通空气回热器16的工质入口；干热岩甲醇裂解系统7连通裂解气压缩机组的气体入口，裂解气压缩机组的入口处设置前置冷却器10，裂解气压缩机组的气体出口连通储气罐13的入口，储气罐13的出口连通裂解气回热器18的介质入口，裂解气回热器18的介质出口连通合成甲醇反应器20，合成甲醇反应器20的出口依次连通换热器17和裂解气回热器18工质入口，裂解气回热器18的工质出口连通冷却器19的介质入口，冷却器19的介质出口连通闪蒸器21的入口，闪蒸器21的气体出口连通裂解气回热器18的介质入口，闪蒸器21的液体出口连通储液罐6，储液罐6的出口连通干热岩甲醇裂解系统7的介质入口。
参考图1和图2，本系统的空气和裂解气压缩部分均采用多级压缩，膨胀部分采用多级膨胀，在压缩机级间设置中冷器，在末级压缩机出口设置空气后冷器；此外，裂解气压缩部分在第一级压缩机入口处设置前置冷却器；空气压缩机组包括第一级空气压缩机1和第二级空气压缩机2，第一级空气压缩机1的出口连通空气中冷器3的进气口，空气中冷器3的出气口连通第二级空气压缩机2进气口，第二级空气压缩机2的出气口连通空气后冷器4的进气口，空气后冷器4的出气口连通地下储气室5的进气口；空气中冷器3和空气后冷器4的冷却介质均为水；裂解气压缩机组包括第一级裂解气压缩机8、第二级裂解气压缩机9、裂解气中冷器11和裂解气后冷器12，第一级裂解气压缩机8的出口连通裂解气中冷器11的进气口，裂解气中冷器11的出气口连通第二级裂解气压缩机9的进气口，第二级裂解气压缩机9的出气口连通储气罐13的进气口，裂解气中冷器11和裂解气后冷器12的冷却介质均为水。
在储能过程中，甲醇经过干热岩甲醇裂解系统裂解产生CO和H2，将热能转化为化学能储存，产生的裂解气经多级压缩后储存在储气罐中。同时，空气经多级压缩后储存在地下储气室中。
在释能过程中，系统无需消耗燃料，通过裂解气合成甲醇放热为高压空气膨胀提供热量。高压空气首先进入空气回热器，利用末级膨胀机排气进行预热，然后进入换热器进一步加热，再进入第一级膨胀机膨胀做功，空气在进入每一级膨胀机之前都进入换热器吸热，提高其做功能力。高压裂解气在合成甲醇反应器合成甲醇放热并使自身温度升高，首先进入换热器加热高压空气，再进入裂解气回热器预热合成甲醇反应器入口气体，气体冷却后进入闪蒸器分离出液态甲醇，并进入储液罐储存；剩余气体则与储气罐出口气体混合进行循环反应。
干热岩甲醇裂解系统7包括依次连通的入口井25、水平井30和出口井31，入口井25上部的直径大于入口井25下部的直径，入口井25上下两段之间设置入口井底部井盖27，入口井25的底部设置有节流阀28，水平井30中间隔设置催化剂床，入口井25的入口通过管道连通储液罐6的出口，出口井31的出口通过出气管道34连通前置冷却器10的进气口，前置冷却器10的冷却工质为水；根据采热需要，竖井的深度通常在3km-5km，在这个深度下甲醇会形成数十兆帕的压力，压力过高导致甲醇无法气化，同时也不利于甲醇裂解反应的进行，入口井需在底部安装节流阀，降低甲醇压力，使其气化并进行裂解反应，需要对产生的甲醇液柱进行密封，同时也出于安装节流阀的需要，扩大入口井上部直径，使其与底部之间形成一个环形平台，在平台下方加装耐高温高压的井盖，并通过法兰连接，节流阀通过管道与井盖连接；入口井需在环形平台上部铺设耐高温高压的井套，底部铺设耐高温井套，以提高强度和稳定性。由于在液柱上方会产生大量甲醇蒸汽，为防止蒸汽泄漏，需对入口井顶部加装井盖，并通过法兰连接。
水平井的温度高于300℃，需在井壁铺设耐高温井套；水平井中设置多段催化剂床，催化剂床由金属管包裹；甲醇在催化器床中进行裂解反应并吸热，同时自身温度降低；后在两段催化剂床之间吸热使自身温度升高；多段催化剂床使甲醇达到较高的转化率，产生的裂解气经出口井流出。为防止出口井气体泄漏，也需要加装井盖并通过法兰连接。
水平井中以Cu-Zn催化剂颗粒作为催化剂，多孔材料γ-Al2O3催化剂载体，反应温度范围设定在220-300℃，在反应过程中，由于甲醇裂解反应吸热量较大，而气体与管壁对流传热系数相对较小，可将反应过程看作绝热。在每一段催化剂床内反应时，甲醇裂解消耗热量使气体自身温度降低到220℃左右，而在两段催化剂床之间又和管壁换热使自身温度升高到300℃。使甲醇转化率达到99％以上需要15～20段催化剂床分段布置。催化剂床的规格以及两段催化剂床之间间隔则需根据实际情况计算。
本发明地热能热化学和压缩空气复合储能系统的运行过程具体如下：
(1)储能阶段，空气流入第一级空气压缩机1被压缩，后流入空气中冷器3进行冷却并产生热水进行供热；再流入第二级空气压缩机2进行压缩，流入空气后冷器4进行冷却并产生热水，最后流入地下储气室5。甲醇液体首先在干热岩甲醇裂解系统7中产生裂解气，进入前置冷却器10进行冷却。然后流入第一级裂解气压缩机8被压缩，流入裂解气中冷器11进行冷却并产生热水；再流入第二级裂解气压缩机2进行压缩，流入空气后冷器4进行冷却并产生热水，最后流入储气罐13。
(2)储气阶段，高压空气在地下储气室5中进行储存，高压裂解气在储气罐13中进行储存。
(3)释能阶段，高压空气首先经节流后进入空气回热器16，利用第二级膨胀机15排气进行预热，然后进入换热器17进一步加热，再进入第一级膨胀机14膨胀做功；后再次进入换热器17吸热，进入第二级膨胀机15膨胀做功，最后经过空气回热器16换热后排入大气。高压裂解气经过节流后进入裂解气回热器18进行预热，再进入合成甲醇反应器20合成甲醇放热使自身温度升高；然后进入换热器17加热高压空气，再进入裂解气回热器18预热合成甲醇反应器入口气体；然后经过冷却器19冷却，进入闪蒸器21分离出液态甲醇，并进入储液罐6储存；剩余气体则与储气罐出口气体混合进行循环反应。
本发明所述系统与传统压缩空气储能系统相比，能够不消耗化石燃料独立运行，也不产生任何排放。常规的地热能提取方式是以水和二氧化碳等物质为介质，以热能的形式提取地热能，具有较大的传热损失。本系统以甲醇裂解的反应通过化学能的形式提取地热能，从原理上避免了传热损失。此外，产生的裂解气可以长期储存，几乎没有损耗。干热岩甲醇裂解系统的结构简单，通过节流阀降低液态甲醇压力使甲醇汽化，通过控制入口井液柱高度能够将甲醇液柱压力控制在较低的范围内，具有较高的可靠性。催化剂床分段设置，能够使气体充分吸热，保证甲醇裂解反应在较高的温度下进行，提高甲醇转化率。系统的储能过程和释能过程相对独立，储能过程通过压缩机组消耗电能，通过干热岩甲醇裂解系统提取地热能，储存压力能和化学能；释能过程则无需压缩机组和干热岩甲醇裂解系统运行，仅需地下储气室提供高压空气，储气罐提供高压裂解气，通过甲醇合成的放热反应为高压空气补热，将压力能和化学能转化为电能。系统在储能过程和释能过程均产生大量热水，能够提供稳定供热。这部分能量品味较低，供热是较为合理的利用方式。而在储能过程中高品位热量通过化学能的形式进行储存在裂解气中，在释能过程中又通过甲醇合成的放热反应将化学能转化为高品位热量，并为高压空气补热。高压空气通过回热的方式提高了能量利用率，裂解气通过回热的方式保证了反应的持续进行。

Claims (10)

1.一种地热能热化学和压缩空气复合储能系统，其特征在于，包括空气压缩机组、地下储气室(5)、储液罐(6)、干热岩甲醇裂解系统(7)、裂解气压缩机组、储气罐(13)和透平发电机组；干热岩甲醇裂解系统(7)设置在干热岩层，空气压缩机组的出气口连接地下储气室的入口，地下储气室(5)的出气口连通透平发电机组的工质入口，地下储气室(5)的出气口至透平发电机组的工质入口的管路上设置空气回热器(16)和换热器(17)，透平发电机组的工质出口连通空气回热器(16)的工质入口；干热岩甲醇裂解系统(7)连通裂解气压缩机组的气体入口，裂解气压缩机组的入口处设置前置冷却器(10)，裂解气压缩机组的气体出口连通储气罐(13)的入口，储气罐(13)的出口连通裂解气回热器(18)的介质入口，裂解气回热器(18)的介质出口连通合成甲醇反应器(20)，合成甲醇反应器(20)的出口依次连通换热器(17)和裂解气回热器(18)工质入口，裂解气回热器(18)的工质出口连通冷却器(19)的介质入口，冷却器(19)的介质出口连通闪蒸器(21)的入口，闪蒸器(21)的气体出口连通裂解气回热器(18)的介质入口，闪蒸器(21)的液体出口连通储液罐(6)，储液罐(6)的出口连通干热岩甲醇裂解系统(7)的介质入口。
2.根据权利要求1所述的地热能热化学和压缩空气复合储能系统，其特征在于，空气压缩机组包括第一级空气压缩机(1)和第二级空气压缩机(2)，第一级空气压缩机(1)的出口连通空气中冷器(3)的进气口，空气中冷器(3)的出气口连通第二级空气压缩机(2)进气口，第二级空气压缩机(2)的出气口连通空气后冷器(4)的进气口，空气后冷器(4)的出气口连通地下储气室(5)的进气口；空气中冷器(3)和空气后冷器(4)的冷却介质均为水。
3.根据权利要求1所述的地热能热化学和压缩空气复合储能系统，其特征在于，透平发电机组包括第一级膨胀机(14)和第二级膨胀机(15)，地下储气室(5)的出气口连通空气回热器(16)的空气入口，空气回热器(16)的空气出口连通换热器(17)的空气入口，换热器(17)的空气出口连通第一级膨胀机(14)和第二级膨胀机(15)的工质入口，换热器(17)的工质入口连通合成甲醇反应器(20)的出口，换热器(17)工质出口连通裂解气回热器(18)的工质入口。
4.根据权利要求1所述的地热能热化学和压缩空气复合储能系统，其特征在于，裂解气压缩机组包括第一级裂解气压缩机(8)、第二级裂解气压缩机(9)、裂解气中冷器(11)和裂解气后冷器(12)，第一级裂解气压缩机(8)的出口连通裂解气中冷器(11)的进气口，裂解气中冷器(11)的出气口连通第二级裂解气压缩机(9)的进气口，第二级裂解气压缩机(9)的出气口连通储气罐(13)的进气口，裂解气中冷器(11)和裂解气后冷器(12)的冷却介质均为水。
5.根据权利要求1所述的地热能热化学和压缩空气复合储能系统，其特征在于，干热岩甲醇裂解系统(7)包括依次连通的入口井(25)、水平井(30)和出口井(31)，入口井(25)上部的直径大于入口井(25)下部的直径，入口井(25)上下两段之间设置入口井底部井盖(27)，入口井(25)的底部设置有节流阀(28)，水平井(30)中间隔设置催化剂床，入口井(25)的入口通过管道连通储液罐(6)的出口，出口井(31)的出口通过出气管道(34)连通前置冷却器(10)的进气口，前置冷却器(10)的冷却工质为水。
6.根据权利要求5所述的地热能热化学和压缩空气复合储能系统，其特征在于，催化剂床中的催化剂采用Cu-Zn催化剂颗粒，多孔材料γ-Al2O3作为催化剂载体，催化剂床采用金属管包裹。
7.根据权利要求1所述的地热能热化学和压缩空气复合储能系统，其特征在于，透平发电机组的电能输出端连接空气压缩机组和裂解气压缩机组的电能输入端。
8.根据权利要求1所述的地热能热化学和压缩空气复合储能系统，其特征在于，地下储气室(5)的出气口设置节流阀、储液罐(6)的液体出口设置节流阀。
9.权利要求1-8任一项所述热化学储能和压缩空气储能复合系统的运行方法，其特征在于，
(1)储能阶段，空气进入空气压缩机组压缩存储能量，空气在压缩过程中与产生的热量与冷水交换；甲醇液体在干热岩甲醇裂解系统(7)中产生裂解气，裂解气冷却换热后进入裂解气压缩机组压缩，裂解气压缩过程中产生的热量与冷水交换；
(2)储气阶段，压缩后的空气进入地下储气室(5)存储，储能压缩后的裂解气进入储气罐(13)存储；
(3)释能阶段，高压空气经空气回热器(16)和换热器(17)换热升温后进入透平发电机组膨胀发电，做功后的空气再进入空气回热器(16)预热高压空气；高压裂解气经过裂解气回热器(18)预热后进入反应器(20)合成甲醇放热使自身温度升高，再进入换热器(17)与空气换热后进入裂解气回热器(18)预热高压裂解气，之后进入冷却器(19)冷却，进入闪蒸器(21)分离出液态甲醇，液态甲醇进入储液罐(6)存储，剩余气体与储气罐(13)中的气体混合进入循环反应。
10.根据权利要求9所述的运行方法，其特征在于，包括以下过程：
储能阶段，空气流入第一级空气压缩机(1)被压缩，后流入空气中冷器(3)进行冷却并产生热水进行供热；再流入第二级空气压缩机(2)进行压缩，流入空气后冷器(4)进行冷却并产生热水，最后流入地下储气室(5)，甲醇液体首先在干热岩甲醇裂解系统(7)中产生裂解气，进入前置冷却器(10)进行冷却，然后流入第一级裂解气压缩机(8)被压缩，流入裂解气中冷器(11)进行冷却并产生热水；再流入第二级裂解气压缩机(2)进行压缩，流入裂解气后冷器(12)进行冷却并产生热水，最后流入储气罐(13)；
储气阶段，高压空气在地下储气室(5)中进行储存，高压裂解气在储气罐(13)中进行储存；
释能阶段，高压空气首先经节流后进入空气回热器(16)，利用第二级膨胀机(15)排气进行预热，然后进入换热器(17)进一步加热，再进入第一级膨胀机(14)膨胀做功；后再次进入换热器(17)吸热，进入第二级膨胀机(15)膨胀做功，最后经过空气回热器(16)换热后排入大气，高压裂解气经过节流后进入裂解气回热器(18)进行预热，再进入反应器(20)合成甲醇放热使自身温度升高；然后进入换热器(17)加热高压空气，再进入裂解气回热器(18)预热反应器入口气体；然后经过冷却器(19)冷却，进入闪蒸器(21)分离出液态甲醇，并进入储液罐(6)储存；剩余气体则与储气罐出口气体混合进行循环反应。
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